蘇振罡(朔州經(jīng)濟開發(fā)區(qū)建設管理部,山西 朔州 036000)
隨著我國科技發(fā)展水平和創(chuàng)新能力的不斷提升,建筑物施工技術愈加趨向成熟,大量的先進設備和長期的實踐經(jīng)驗有效促進了建筑物施工技術和施工質量的提高,推動了我國社會經(jīng)濟和城市化建設的蓬勃發(fā)展。如今多數(shù)建筑物采用大體積混凝土施工技術,大體積混凝土在實際施工過程中,施工難度和施工技術要求較高,要求技術人員對施工質量要點的精準控制,且必須要在符合現(xiàn)行設計規(guī)范的條件下才能確保建筑的施工質量[1-5]。
混凝土從廣義上來說是由膠凝材料、水、粗集料、細集料和必要的摻合料、外加劑,按適當比例配合,經(jīng)過均勻拌和、密集成型及養(yǎng)護硬化而成的人造石材。在符合我國現(xiàn)行設計規(guī)范標準的前提下,對大體積混凝土進行設計時,由于施工技術難度較高,相關施工技術人員必須掌握混凝土的力學性能和耐久性能,且能結合大體積混凝土施工特點進行系統(tǒng)分析,以確保大體積混凝土的施工質量能滿足建筑物的設計要求。大體積混凝土施工時最常出現(xiàn)的質量問題是混凝土開裂,開裂問題危害極其嚴重,它會影響結構的耐久性,降低結構的承載力,影響建筑的使用功能,同時會危害建筑物的安全性。大體積混凝土施工常選用鋼、木和鋼木混合模板,根據(jù)其溫度特性進行具體的模板選擇,為了防止大體積混凝土受外界影響而發(fā)生混凝土開裂破壞,需對新澆筑的大體積混凝土采取保溫措施,以確保大體積混凝土施工的質量。因此,大體積混凝土進行施工時需注重其材料的比例配合、專業(yè)技術人員的選擇、裂縫問題和支護模板的選擇。
大體積混凝土最常見的開裂是由于水泥與水發(fā)生的水化反應(水化熱)而導致。水化熱是由于大體積混凝土其厚度遠大于普通混凝土的厚度,但表面系數(shù)略低,水泥釋放的熱量較多且不易排出,內部環(huán)境溫度高于外界環(huán)境溫度,形成較大溫差,因而導致混凝土結構的開裂,降低大體積混凝土結構的強度,進而影響建筑物的質量。
大體積混凝土裂縫成因除了水化熱因素,還主要還包括外部約束力作用、外界的溫度影響和混凝土的自縮等因素。外部約束力作用指的是大體積混凝土澆筑時是整體澆筑,會產生顯著的約束力而導致結構出現(xiàn)裂縫;外界溫度影響指的是混凝土澆筑后未采取保溫措施和外部環(huán)境發(fā)生急劇性變化,使混凝土內部和外部形成溫差而出現(xiàn)裂縫;混凝土的自收縮即是由膠凝材料水化反應導致體積縮小,彈性模量迅速增長,使混凝土結構出現(xiàn)裂縫。
混凝土在運輸、泵送、振搗的過程中出現(xiàn)粗骨料下沉,水分上浮的現(xiàn)象稱作混凝土的泌水?;炷恋乃冶仍酱蠛屯饧觿搅窟^多都易出現(xiàn)混凝土的泌水現(xiàn)象?;炷恋拿谒F(xiàn)象一般出現(xiàn)在大體積混凝土澆筑后2h左右,出現(xiàn)在大體積混凝土施工分層和分段澆筑的位置?;炷恋拿谒F(xiàn)象會對混凝土表面及內部結構造成嚴重危害,對混凝土的強度、抗?jié)B性和耐久性產生不利影響。
大體積混凝土施工質量控制要點主要以如何解決水化熱、縮減內部與外部溫差和減少結構出現(xiàn)裂縫為中心。對于各種問題的出現(xiàn),從根源上找出成因,并對應采取有效措施解決。
大體積混凝土的澆筑方法有整體澆筑和分段澆筑兩種,并根據(jù)具體情況進行選擇。一是在澆筑時根據(jù)澆筑厚度進行全面分層,大體積混凝土施工中有多層澆筑層,依據(jù)每層的厚度對其進行全面分層,后一層混凝土澆筑必須在前一層混凝土初凝之前完成;二是根據(jù)混凝土澆筑長度進行分段分層,適用于混凝土澆筑層厚度不大但其長度較長的情況下。施工過程中需注意合理設置施工縫,并要求相關技術人員采用合理的施工工藝和施工工序,且提前準備好所需的不同類型的振搗工具,達到澆筑預期效果,以確保大體積混凝土施工質量。
大體積混凝土澆筑時每臺泵車只需負責被劃分的混凝土澆筑區(qū)域,澆筑時應從低處開始,延長邊方向向另一端進行。當混凝土供應量充足時,也能多點同時澆筑,可以避免泵管經(jīng)常沖洗和接長。澆筑分層的間隔時間要控制在可行范圍之內,以避免由于各層澆筑時間間隔較長,影響各層之間混凝土的凝固間隔時間,從而影響大體積混凝土的整體澆筑效果。
在大體積混凝土澆筑時還需做其他的輔助措施:對混凝土的溫度進行檢測并記錄數(shù)據(jù);根據(jù)混凝土的時效性,必須確保大體積混凝土作業(yè)具備雙電源供電措施;由于大體積混凝土澆筑需大量混凝土,應具有應急攪拌站的措施,以備不時之需;為了減小外部約束力對大體積混凝土結構集中應力作用,應設置滑動層,可有效避免混凝土裂縫的產生。
此外,在大體積混凝土澆筑遇大風天氣時,作業(yè)面需要采取擋風措施,并及時覆蓋保溫材料;澆筑突發(fā)大雨時,需在結構合理部位布置施工縫,并及時終止混凝土澆筑,且對已澆筑但未硬化的混凝土進行覆蓋,禁止雨水沖刷混凝土。
施工工藝和設備選擇時,根據(jù)以往的實踐經(jīng)驗,需提前預算混凝土完全凝結所需的時間。在進行大體積混凝土澆筑時,由于相關技術人員施工技術水平不成熟或其他外界環(huán)境因素而導致各層澆筑時間差過大,其分層段需按照施工縫進行處理。施工縫處理時應在已硬化的混凝土表面,清除表面浮漿、松動的石子及軟混凝土層;混凝土要振搗密實,使新舊混凝土緊密結合。
通過長時間施工現(xiàn)場的考察發(fā)現(xiàn),目前大體積混凝土澆筑施工技術效果還未達到理想化,施工質量距理論化仍存在一定差距。當前大體積混凝土分層澆筑是施工最常用方法之一,分層澆筑施工工藝和體系逐漸成熟起來,可以同時有益于振搗操作和增加散熱程度,來提高大體積混凝土的施工質量。
大體積混凝土澆筑結束后,應注重混凝土的養(yǎng)護工作,需對混凝土的溫度進行控制,減少內層與外層的溫度差,避免混凝土產生溫度裂縫。大體積混凝土由于水化熱的原因,需技術人員全程進行內部與外部溫度的數(shù)據(jù)記錄,并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)進行具體分析,對此制定有針對性的養(yǎng)護工作,來確?;炷恋恼w質量要求。
大體積混凝土的溫度檢測時,電阻型溫度計是最常用的測試工具,操作方便快捷,并易精準測出測量點的溫度,可以確保所得數(shù)據(jù)的準確性。基于此,更需注重混凝土的后期養(yǎng)護工作。
大體積混凝土的養(yǎng)護工作是保證施工質量的關鍵所在,混凝土的養(yǎng)護即是通過對混凝土的溫度和濕度的控制,使混凝土的剛度滿足設計要求,并減少混凝土裂縫的產生?;炷恋酿B(yǎng)護主要有保溫保濕覆蓋法、淋水保濕法、噴霧保濕法和電熱保溫法等方法。對于混凝土保溫保濕的養(yǎng)護應派專人負責,保濕養(yǎng)護時間不得少于14d,保持混凝土的表面濕潤,以減少混凝土結構中的溫度應力,保溫覆蓋層的拆除應分層逐步進行。
后澆帶是指在現(xiàn)澆大體積混凝土結構中,施工期間留存的臨時變形縫,起到減小沉降變形的作用。大體積混凝土在實際工程中,由于外界環(huán)境變化和施工技術不成熟可能會造成混凝土開裂。后澆帶的施工技術則可以有效解決混凝土的開裂問題,提高混凝土結構的整體性。由于混凝土澆筑施工中會遇到溫度應力的作用,因此應該從大體積混凝土的施工長度、施工范圍來對大體積混凝土的結構進行劃分,并對大體積混凝土中施工縫進行施工組合,以減小溫度應力差。同時,在大體積混凝土的后續(xù)施工過程中,通過后澆帶施工技術將各段混凝土形成一個整體,提高大體積混凝土結構的整體性和韌性。后澆帶施工方法在消除各部分溫度差異后,可以提升大體積混凝土應對溫度變化的能力。在大體積混凝土澆筑40d后,開始進行后澆帶施工,應提前對接觸面進行鑿毛處理,以最大程度保證接觸面清潔、濕潤,避免由于熱脹冷縮現(xiàn)象對后澆帶施工產生影響。
大體積混凝土結構施工為我國建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展做出了巨大的貢獻,在我國建筑工程質量發(fā)揮了重要的作用,是我國現(xiàn)代建筑施工技術的重要組成部分。大體積混凝土最容易出現(xiàn)的問題是混凝土開裂,嚴重影響建筑物結構的安全性和使用性,因此,在進行大體積混凝土施工時,應對水化熱、裂縫、泌水等質量問題進行控制,保證澆筑技術、后澆帶的施工技術和做好保溫保濕的養(yǎng)護工作,以確證混凝土的質量,提高建筑物的整體性和安全性。